要想弄清温室化的机理，必须彻底查清包括导致温室化的元凶二氧化碳在内的碳在什么地方生成，生成多少，以及是如何在地球上循环的。通过弄清这个机制，将能够迅速察觉到二氧化碳浓度的变化，从而精确地预测气候的变化。

植物通过光合作用，将二氧化碳固定在体内，植物暂时储存在体内的碳的量是极其惊人的。据推测，植物体内碳的“一次生产”量（扣除植物在进行呼吸作用时向大气释放的二氧化碳的量）每年在海域为500亿吨，在陆地为600亿吨，总计为1100亿吨。这相当于化石燃料燃烧时排放到大气中的碳量的约20倍。因此，通过详细探查植物的“一次生产”与地区分布、季节变化和气候条件的关系，充分了解其机制，对于防止地球变暖是一个最重要的课题。

文部科学省利用科学技术振兴调整费制定了一个综合研究项目，1998年度，该项目在得到海洋科学技术中心、宇宙开发事业团、气象厅气象研究所、产业技术综合研究所、田立环境研究所以及全国各大学支持的基础上，组成了调研小组。调研小组与海外的研究机构合作，一直在国际伙伴关系的框架中推进有关研究。具体说来，包括解析从装配有高精度传感器的卫星即时发来的可视近红外光谱数据，估算植物体内的叶绿素吸收的太阳能的量，从而测算出碳的一次生产量。

在海域，特别是沿岸海域和东太平洋的赤道附近，植物的碳生产量明显变大，而在夏威夷等亚热带海域，生产量的而很少。在陆地上，当北半球进入冬季的时候，南美、澳大利亚、非洲南部等南半球地区的生产量明显增加，而到了春季，关半球的生产量又开始上升。当北半球进入夏季的时候，北纬50度附近的生产量最多。亚马孙河流域和非洲中部的热带雨林地区全年的生产量都非常大，而在沙漠地区，几乎看不到植物进行的碳生产。

今后最重要的课题是弄清厄尔尼诺现象和碳生产量的关系。发生厄尔尼诺现象时，太平洋东部赤道周围海域的表层海水温度上升，而拉尼娜现象则正好相反，这两种现象周期发生与碳循环的因果关系尚未查清。

文部科学省计划迅速查清包括厄尔尼诺现象与碳循环关系在内的碳循环机制，建立能够预测地球队温室化发展的全球规模的模拟模式，并向全世界发出进行有关研究的倡议。